金属化球团作为一种新型的高炉炉料，具有高数学模型铁品位、高金属化率的特点，可提高人炉品位”武钢两座转底炉(20万t/a)生产的金属化球团脱锌1.1 控制方程率达84%，但其化学成分、微观结构与其他炉料不根据质量守恒和能量守恒定律，建立式(1)和同[2-5]。为探究配加金属化球团对武钢某高炉(2)。在质量及能量平衡的基础上建立数学模型，(2600m3)锌负荷、碱金属负荷、燃料比及吨铁成本计算高炉的锌负荷、碱金属负荷、燃料比及煤气利用的影响，在质量及能量平衡基础上建立数学模型，并率基于高炉生产数据进行了相关计算及讨论。

-i元素在高炉内的各类化学形式或赋存状态。

2Qij,input=∑Q1os +∑Qi.oupu式中 Q1,.mm系统各输入物质的能量，GJ/t;系统热损失，GJ/t;Q1oss

系统各输出物质的能量，GJ/t。Qij,outpu冶炼吨铁的总成本包括:矿石、燃料、动力、制造、人工及其他成本。冶炼吨铁的副产品收入包括:高炉煤气、炉渣及回收TRT电力等带来的收入。吨铁总成本中，动力成本主要为电力、煤气及高炉鼓风的成本;制造成本主要为工业水、生活水、折旧费、耐材费等的成本;其他成本主要为备件费、生产协力服务费等成本。因动力成本、制造成本、其他成本及人工成本较为复杂，为计算方便，按其所占吨铁成本的比例进行简化处理，其比例分别为6%、2%、3%和

1%。吨铁成本计算公式见式(3)。

P=EP-EP

(3)

式中 P--吨铁成本,元/t;Pi吨铁总成本，元/t;

P--吨铁副产品收人，元/t。

1.2计算条件

武钢某高炉金属化球团配比为0.3%~1.1%，以此为参考，将金属化球团配比进行梯度划分，得到四个不同金属化球团配比的炉料(见表1)。下文中提到的混合球团矿均为金属化球团和普通球团矿的混合物。

表1 武钢某高炉炉料结构，%

项目炉料1炉料2炉料3炉料4

金属化球团0.4+0.10.6+0.10.8+0.11.0+0.1

块矿181916

普通球团矿烧结矿9.6+0.173738.4+0.17.2+0.173749.0+0.1

2 对有害元素负荷及燃料比的影响

2.1 锌负荷

转底炉生产的金属化球团，大部分锌已被脱除，

但作为高炉炉料，其锌含量仍然较高。锌会在高炉内循环富集，人炉锌负荷过高将使这一现象加剧，还易使焦炭及矿石产生裂纹，影响其强度;锌还易蒸发附着于炉身、炉喉等部位形成“锌瘤”，影响原燃料下降及煤气流上升，从而影响高炉正常冶炼6-7锌在矿石及燃料中的主要存在形式为ZnS、Zn0和Zn,Si04。人炉后会发生剧烈氧化还原反应，大部分先还原为锌，再氧化为Zn0.因此本文中的锌负荷以ZnO的形式进行计算

武钢某高炉锌负荷与炉料的关系如图1所示。从图1可知，高炉锌负荷主要来源于矿石，其中，烧结矿带入的锌负荷约占高炉锌负荷的50%，其次为混合球团矿，块矿带人的锌负荷保持稳定。随着金属化球团配比的增加，混合球团矿带人的锌负荷逐渐上升。燃料的锌含量约为0.00025%，对高炉锌负荷的影响可忽略不计。

0.5

0.4

0.3

荷

0.2

0.1

炉料

図烧结矿

四混合球团矿 块矿

图1武钢某高炉锌负荷与炉料的关系

锌负荷过高对高炉正常运行不利，会造成燃料比增加，因此金属化球团的配比存在临界值。在炉料条件稳定的情况下，预计金属化球团配比为3.33%时,高炉锌负荷将达0.8kg/t。武钢实际生产证明，金属化球团配比为0.3%~1.1%时，高炉可正常运行，通过生产金属化球团的方式处理冶金尘泥是可行的，有利于实现固废不出厂日标。

2.2 碱金属负荷

钾、钠、锂等金属元素形成的氢氧化物易溶于水呈强碱性，故被称为碱金属。在高炉冶炼中，钾、钠及其氧化物(K20、Na20)具有显著的负面影响。研究表明，碱金属通过渗透作用引发球团矿及焦炭强度降低，导致粉化现象，从而恶化料柱的透气性，影响高炉正常冶炼。同时，碱金属易黏附于炉衬上，发生化学侵蚀，使得炉衬寿命缩短，更易通过沉积引发